机械零件设计概论.ppt
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1、,基本要求:理解机械零件设计的基本要求、机械 零件的工作能力、计算准则、材料选 择的一般要求;了解机械零件的工艺 性、公差与配合及其标准的意义。 重 点:机械零件的工作能力和整体强度;机 械零件的接触强度。,机械零件设计概论,机械零件的失效形式:,破坏性失效和非破坏性失效,1、断裂或塑性变形 2、过大的弹性变形 3、磨损 4、强烈的振动 5、其他:联接的松弛;摩擦传动的打滑等,9-1 机械零件设计概述,机械零件设计应满足的基本要求:,工作可靠、成本低廉。,机械零件的失效:,由于某种原因不能正常工作的现象。,载荷称为承载能力 磨损称为耐磨性 振动称为稳定性,机械零件的工作能力:,在不发生失效的条
2、件下,零件所能 安全工作的限度。,9-1 机械零件设计概述,机械零件设计应满足的基本要求:,工作可靠、成本低廉。,机械零件的失效:,由于某种原因不能正常工作的现象。,机械零件设计的计算准则:,计算量许用量,例如:强度判定条件:工作应力许用应力 刚度判定条件:变形量许用变形量,9-1 机械零件设计概述,机械零件的工作能力:,在不发生失效的条件下,零件所能 安全工作的限度。,机械零件设计应满足的基本要求:,工作可靠、成本低廉。,机械零件的失效:,由于某种原因不能正常工作的现象。,机械零件设计的一般步骤:,1、拟定零件的计算简图; 2、确定作用在零件上的载荷; 3、选择合适的材料; 4、根据零件可能
3、出现的失效形式,选用相应的判定条件,确定零件 的形状和主要尺寸; 5、绘制工作图并标注必要的技术条件。,1、通过设计计算出的零件尺寸一般并不是最终采用的数值,设计 者还要根据制造零件的工艺要求和标准、规格加以圆整; 2、在一般机器设计中,只有一部分零件是通过计算确定其形状和 尺寸的,而其余的零件则仅根据工艺要求和结构要求进行设计 ; 3、设计工作是一个反复进行的过程,经过多次修改方案,改变设 计参数,才能得到比较合理的结果。,注意:,计算准则 :,载荷:,作用在零件上的 外力或外力矩。,载荷的类型:,名义载荷:,计算载荷:,在理想的平稳工作条件下作用在零件上的载荷。,6-2 机械零件的强度,计
4、算载荷=K名义载荷,载荷系数,不随时间变化的应力。,随时间变化的应力。,具有周期性的变应力 。,塑性材料S,脆性材料B,变应力下的许用应力,变应力下零件的失效形式:,疲劳断裂,疲劳断裂 特征:,1、疲劳断裂的最大应力材料的屈服极限; 2、疲劳断口均表现为无明显塑性变形; 3、断口上明显地有两个区域:光滑区、粗糙区; 4、疲劳断裂是损伤的积累的结果。,疲劳曲线,1、应力越小,能经受的循环次数越多。,应力循环基数,应力循环N次时,材料的疲劳极限。,材料的持久疲劳极限,2、疲劳曲线的左半部(NN0),可 用下列方程表示:,对应于循环次数N的弯曲疲劳极限:,许用应力,对称循环:,脉动循环 :,应力集中
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